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腐败微生物与食品保藏第九章第一节微生物引起食品腐败的基本条件食品腐败变质(foodspoilage)广义:食品受到各种内外因素影响,造成其原有化学性质、物理性质或感官性状发生变化,降低或失去其营养价值和商品价值的过程。狭义:食品在以微生物为主的各种因素作用下,其成分被分解、破坏、失去或降低食用价值的一切变化。食品腐败类型微生物面包发霉产生粘液黑根霉,青霉属,黑曲霉,枯草芽孢杆菌糖浆产生粘液发酵呈粉红色发霉产气肠杆菌,酵母属,接合酵母属,玫瑰色微球菌,曲霉属,青霉属新鲜水果和蔬菜软腐灰色霉菌腐烂黑色霉菌腐烂根霉属,欧文氏杆菌属,葡萄孢属黑曲霉、假单胞菌属,泡菜酸菜表面出现白膜红酵母属浓缩桔汁失去风味乳杆菌属、明串珠菌属醋杆菌属引起腐败的微生物和部分食品腐败类型食品腐败类型微生物新鲜肉的保存腐败变黑产碱菌属,梭菌属,普通变形菌,荧光假单胞菌,腐败假单胞菌发霉曲霉属、根霉属、青霉属变酸变绿色、变粘假单胞菌属、微球菌属,乳杆菌属,明串珠菌属鱼变色腐败假单胞菌属、产碱菌属、黄杆菌属腐败桑瓦拉菌蛋绿色腐败、褪色腐败黑色腐败荧光假单胞菌、假单胞菌属、产碱菌属、变形菌属家禽变粘、有气味假单胞菌属、产碱菌属种类食品的基质特性食品腐败变质污染的微生物食品所处的环境条件渗透压水分H+浓度营养食品存在状态数量温度湿度气体一、食品的基质特性食品原料营养物质组成的比较食品原料有机物含量%(约数)蛋白质碳水化合物脂肪水果2~885~970~3蔬菜15~3050~850~5鱼70~95少量5~30禽50~70少量30~50蛋51346肉35~50少量50~65乳2938311、食品的营养成分2、食品的氢离子浓度不同食品原料的pH值动物食品pH值蔬菜pH值水果pH值牛肉5.1~6.2卷心菜5.4~6.0苹果2.9~3.3羊肉5.4~6.7花椰菜5.6香蕉4.5~5.7猪肉5.3~6.9芹菜5.7~6.0柿子4.6鸡肉6.2~6.4茄子4.5葡萄3.4~4.5鱼肉6.6~6.8莴笋6.0柠檬1.8~2.0蟹肉7.0洋葱5.3~5.8橘子3.6~4.3小虾肉6.8~7.0番茄4.2~4.3西瓜5.2~5.6牛乳6.5~6.7萝卜5.2~5.54.55.57酵母菌、霉菌少数细菌腐败菌、病原菌酸性食品:水果非酸性食品:鱼肉、乳、蔬菜pHpH值不同,微生物原生质膜所带电荷不同,从而影响到微生物的正常代谢和酶的作用。食品酸度不同,引起食品变质的微生物类群呈现出一定的特殊性微生物生长和pH值的关系食品pH值决定能够生长的微生物种类不同微生物生长的pH值范围微生物pH值最低最适最高乳杆菌4.86.27.0嗜酸乳杆菌4.0~4.65.8~6.66.8金黄色葡萄球菌4.27.0~7.59.3大肠杆菌4.36.0~8.09.5放线菌5.07.0~8.01.0一般酵母菌3.05.0~6.08.0黑曲霉1.55.0~6.09.0注意微生物生长后,分解不同营养物质引起食品pH改变。多数细菌易分解糖产酸,使食品pH下降;食品中糖量不足,蛋白质丰富时,蛋白质分解产生胺类物质使pH出现上升;食品对pH变化有缓解作用,特别是肉类食品。3、食品的水分对水的需求:细菌大于霉菌、酵母水分对微生物活动的影响,不决定于食品中水分的总含量,而决定于它的有效水分含量(水分活度)不同食品的防霉含水量(相对湿度70%,温度20℃)食品种类水分%食品种类水分%全脂乳粉8*豆类15全蛋粉10-11脱水蔬菜14-20小麦粉13-15脱脂乳粉15米13-15淀粉18去油肉干15脱水水果18-25*计算值细菌生长的水分活度食品细菌生长的最低AW蕈状芽孢杆菌0.99产气肠细菌0.945肉毒杆菌(发芽)0.98蜡状芽孢杆菌0.94假单胞菌属0.97粪链球菌0.94蜡状芽孢杆菌(发芽)0.97肉毒杆菌0.93无色杆菌属0.96八叠球菌0.91-0.93大肠杆菌0.93-0.96玫瑰色小球菌0.905枯草芽孢杆菌0.95金黄色葡萄球菌(厌氧)0.90纽波特沙门氏菌0.945金黄色葡萄球菌(需氧)0.86肉毒杆菌0.95嗜盐菌0.75酵母生长的水分活度食品中酵母菌生长的最低AW产朊圆酵母0.94啤酒酵母0.895产朊假丝酵母0.94红酵母属0.89裂殖酵母属0.93内孢霉属0.885面包酵母0.905异形魏立氏酵母0.88醭酵母属0.90鲁氏酵母(耐高渗酵母)0.60-0.61AW下降时,在酵母生长曲线中就会出现缓慢期延长和对数期增值速度降低。霉菌生长的水分活度食品中霉菌生长的最低AW根霉属0.92-0.94白曲霉0.75葡萄孢属0.93灰绿曲霉0.75-0.73毛霉属0.92-0.93薛氏曲霉0.65乳粉孢霉0.895匍匐曲霉0.65黑曲霉0.88-0.89赤曲霉0.65青霉属0.80-0.83安氏曲霉0.65黄曲霉0.80AW在0.64以下时,任何霉菌均不能生长;霉菌发芽的最低AW值比霉菌生长的低。不同类群的微生物生长对Aw值要求不同。微生物类群生长需求的最低AW食品种类AW多数细菌0.94~0.99鲜果蔬0.97~0.99多数酵母0.88~0.94鲜肉0.95~0.99多数霉菌0.73~0.94果子酱0.75~0.85嗜盐性细菌0.75面粉0.67~0.87干性霉菌0.65蜂蜜0.54~0.75耐渗酵母0.60干面条0.50奶粉0.20蛋0.97AW在0.65的食品,仅有极少数微生物有生长的可能;食品的AW值保持在0.70就可以较长防止微生物生长。注意微生物生长水分活性的可变性一般情况下微生物生长Aw范围非常严格,但在外界因素影响下,其最适生长的Aw值有所变动,微生物生长对食品中水分的影响微生物呼吸产热,促使水分蒸发,从而使食品中水分降低,AW减小。有些微生物在代谢过程中,可使食品中结合水转变为自由水,使Aw增大。若产水量大于水分蒸发量,则食品中的Aw值就上升,适合生长的微生物种类发生变动。4、食品的渗透压一般多数霉菌和少数酵母能耐受较高的渗透压,绝大多数细菌不能在高渗食品中生长。食盐、食糖浓度和AW值的关系AW食糖(%)食盐(%)0.9958.510.8720.99015.41.720.98026.13.430.94048.29.380.90058.414.20.85067.219.10.800-23.1二、引起食品腐败的微生物1、分解蛋白质类食品的微生物细菌细菌都有分解蛋白质的能力,一般能分泌胞外蛋白酶的蛋白分解能力强;分解力强的细菌如芽孢菌属、假单胞菌属等。酵母多数酵母对蛋白质分解能力极弱;在食品中发育需要氮源,可作为能源。霉菌许多霉菌都具有分解蛋白质的能力,霉菌比细菌更能利用天然蛋白质,如毛霉属、根霉属等。当环境中有大量碳水化合物时,更能促进蛋白酶的形成。2、分解碳水化合物类食品的微生物细菌能高活性分解淀粉的为数不多,主要属于芽孢杆菌属和梭状芽孢杆菌属的某些种;能分解纤维素、半纤维素的只有芽孢杆菌属、梭状芽孢杆菌属和八叠球菌属的一些种;能分解果胶质的细菌主要为芽孢杆菌属、欧氏植病杆菌属、梭状芽孢杆菌属的部分菌株。酵母绝大多数酵母菌不能分解淀粉,有利用有机酸的能力。霉菌大多数霉菌都有利用简单碳水化合物的能力;能分解纤维素的是极少数,特别强的是绿色木霉;许多霉菌可直接分解淀粉,如曲霉属、根霉属等。3、分解脂肪类食品的微生物细菌具有分解脂肪特性的细菌不多,一般对蛋白质分解能力强的需氧性细菌,大多数也能同时分解脂肪;细菌中荧光假单胞菌的分解能力较强;酵母能分解脂肪的酵母不多,主要是解脂假丝酵母。霉菌霉菌中分解脂肪的种类较多,大部分霉菌具有一定的脂肪分解能力。微生物对营养物质分解作用的选择性食品性质具有显著分解能力的微生物类群举例(菌种)蛋白质细菌变形杆菌霉菌沙门柏干酪青霉碳水化合物酵母啤酒酵母霉菌黑曲霉脂肪霉菌黄曲霉细菌(少数)荧光假单胞菌三、引起食品腐败的环境条件1、温度微生物的温度类型及其分布低温(10℃)中温(25~30℃)高温(45℃)霉菌酵母(少数)细菌(少数)霉菌酵母细菌细菌(少数)低温下生长的微生物主要有假单胞杆菌属、芽孢杆菌属等;食品中生长的嗜热微生物主要是嗜热细菌。食品微生物生长最低温度℃食品微生物生长最低温度℃猪肉细菌-4乳细菌0~-1牛肉霉菌、酵母、细菌-1~1.6冰淇凌细菌-3~-10羊肉霉菌、酵母、细菌-1~-5大豆霉菌-6.7火腿细菌1~2豌豆霉菌、酵母菌-4~6.7腊肠细菌5苹果霉菌0熏肋肉细菌-5~-10葡萄汁酵母菌0鱼贝类细菌-4~-7浓桔汁酵母菌-10草莓霉菌、酵母、细菌-0.3~-6.5食品中微生物生长的最低温度注意在低温条件下,微生物能否生长与食品中含有水分的存在状态有关在0℃以下低温食品中出现的微生物以霉菌最多。完全防止微生物生长的食品贮藏温度食品温度(℃)肉类-9~-10奶油-9~-11鱼贝类-10~-12冷冻食品-9.5~-10蔬菜-102、气体O2食品在有氧环境中,霉菌、酵母、细菌都可引起变质;缺氧环境中,引起食品变质的只有酵母,细菌。在变质食品中,一定期间内需氧和兼性厌氧微生物、厌氧菌、微需氧菌同时出现。有氧环境中,由于微生物引起的变质速度快,缺氧环境中厌氧菌引起的变质速度较慢。兼性厌氧菌在有氧时引起变质比缺氧时快。CO2高浓度CO2,可防止需氧性细菌、霉菌引起的变质乳酸菌、酵母对CO2有较大耐受力。湿度空气相对湿度影响食品的AW第二节微生物污染食品的途径和食品中微生物的消长一、微生物污染食品的途径1、通过水而污染自来水、深井水正常情况下不会有病原菌存在未经消毒的天然水(尤其是地面水)、受污染的自来水会成为污染食品的媒介。2、通过空气而污染微生物变动情况与灰尘数量变动大体相似;人污染3、通过人及动物而污染直接接触食品的从业人员小动物频繁活动带入4、通过用具及杂物而污染未经消毒的用具包装物品、容器的更换、运输环节的变动二、食品中微生物的消长1、加工前原料的运输和贮藏增加了微生物污染、增殖的机会,故微生物种类和数量均较大。2、加工过程中清洗、消毒和灭菌使微生物数量明显下降,或完全消除微生物。3、加工后食品贮藏过程中,若条件适于微生物生长,加工后残留的微生物或再度污染的微生物大量增殖直至引起食品腐败变质,当上升到一定数量时,微生物的数量又开始下降。若加工后的食品不再被污染,贮藏条件也不适合于微生物的生长,微生物的数量将会逐渐下降。三、控制微生物污染食品的措施加强环境卫生管理垃圾的无害化管理粪便的无害化管理污水的无害化管理加强食品生产的卫生管理食品运输卫生和贮藏卫生食品生产卫生个人卫生食品生产用水卫生第三节微生物引起食品腐败与其类型的相关性一、微生物与乳及乳制品腐败变质1、乳中微生物的来源及主要类群正常乳房内的微生物乳房炎传染病牛乳中微生物的来源饲料、粪便空气环境中污染洗乳水贮乳桶,其它工具牛工人不同挤奶条件对牛奶污染程度比较污染来源每mL牛奶中细菌数好的卫生条件不遵守卫生条件牛皮肤与毛502×104空气130挤奶者的手1104滤奶器1105挤奶用小桶70106做到“三及时”:及时过滤、及时冷却(10℃以下)、及时加工冷藏;另外,运输时注意应装满。鲜乳中微生物的类型细菌乳酸菌:链球菌属、乳杆菌属胨化细菌:分解蛋白,使不溶解状态蛋白质变成溶解状态的简单蛋白质的一类细菌。芽孢杆菌属、假单胞菌属的一些种、变形杆菌等脂肪分解菌:假单胞菌属、无色杆菌属、黄杆菌、产碱杆菌等酵母菌和霉菌红酵母、假丝酵母、青霉、曲霉等生鲜乳中微生物活动曲线时间鲜乳中微生物数乳酸杆菌酵母菌霉菌假单胞菌芽孢pHpH3pH5pH7乳酸球菌2、乳液的自然腐败变质过程抑制期:溶菌酶、乳过氧化物酶系统、乳素等抗菌物质乳链球菌期乳杆菌期真菌期胨化菌期3、鲜乳的消毒和灭菌低温长时消毒法(Lowtemperature,Longtime,LTLT消毒法)牛乳加热到60-65℃保持30min。高温短时间消毒法(Hightemperatur
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